一种车载路况探测无人机的控制方法技术

技术编号:18255936 阅读:22 留言:0更新日期:2018-06-20 07:55
本发明专利技术属于交通运输技术领域,具体涉及一种车载路况探测无人机的控制方法,包括施放控制策略、巡航控制策略和回收控制策略,本发明专利技术通过简单的逻辑控制实现了无人机与车辆之间的联动航行,并采用超声波定位技术实现了无人机在车辆上的自动起降,为车载路况探测无人机可靠运行提供了扎实的控制理论依据。

A control method for vehicle road condition detection unmanned aerial vehicle

The invention belongs to the field of transportation technology, in particular to a control method of vehicle road condition detection unmanned aerial vehicle, including the control strategy, the cruise control strategy and the recovery control strategy. The invention realizes the linkage between the UAV and the vehicle through simple logic control, and uses the ultrasonic positioning technology to realize the operation. The automatic take-off and landing of UAVs on vehicles provides a solid theoretical basis for the reliable operation of vehicle mounted road detection UAV.

【技术实现步骤摘要】
一种车载路况探测无人机的控制方法
本专利技术属于交通运输
,具体涉及一种车载路况探测无人机的控制方法。
技术介绍
随着社会的不断发展,人们生活水平逐渐提高,汽车已经成为大部分家庭必不可少的交通工具,然而,随着汽车保有量的不断增加,城市交通状况也日趋繁忙,在一些大中型城市,早、晚高峰的的交通拥堵更是家常便饭,而对于驾驶者而言,提前预知前方道路的通行情况能够有效的避开拥堵。随着网络技术的不断发展,电子地图已经具备了路况预报功能,但值得注意的是,电子地图的路况预告往往是基于大数据计算得到的结果,因此其预告结果与实际路况可能存在出入,例如,在一条具有多个车道的公路上,可能会由于交通事故或交通管制等原因导致部分车道较为拥堵,而有些车道则通行速度较快,这种情况下,电子地图只能给出唯一的预告结果,无法告知驾驶者哪条车道通行顺畅哪条车道较为拥堵,等车辆驶入拥堵路段后已经很难再去变更车道,强行变道反而容易引发新的交通事故。因此要想精准的了解前方路况,还需要一种更为可靠的路况探测系统。为此,本申请的专利技术人设计了一种基于无人机的路况探测系统,能够实时获取车辆前方一定区域内的车流视频信息,要想使该系统发挥出其应有的作用,还需要一套行之有效的控制方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够简单有效的对车载路况探测无人机进行控制的控制方法。为实现上述目的,本专利技术提供了以下技术方案:一种车载路况探测无人机的控制方法,包括施放控制策略、巡航控制策略和回收控制策略;所述施放控制策略为:驾驶员启动车辆中控台上的无人机施放开关,车载终端接收到施放开关发出的控制信号后控制车辆顶部机舱的电动开合门开启,然后控制机座升起,将无人机举升至机舱外部;随后车载终端自动通过无线通讯模块向无人机发送起飞信号,无人机自动飞行控制模块接收到该起飞信号后控制无人机起飞,并向车辆行驶方向的前方飞行,此过程中,无人机不断通过GPS定位模块和无线通讯模块获取自身和车辆之间的相对位置信息,当无人机飞行至车辆前方预设距离时,自动飞行控制模块控制无人机与车辆保持等速前进;在此过程中,当无人机飞离机座后,车载终端控制机座下降至机舱内,然后控制机舱的电动开合门关闭;所述巡航控制策略为:当车辆导航功能开启时,车载终端通过无线通讯模块将导航路径发送至自动飞行控制模块,自动飞行控制模块控制无人机沿着该导航路径与车辆保持所述的预设距离并与车辆保持等速前进;当车辆导航功能未开启时,自动飞行控制模块首先默认控制无人机沿车辆行驶方向直线飞行,此时若自动飞行控制模块根据车辆GPS信号识别到车辆行驶方向改变时,自动飞行控制模块控制无人机调转方向,重新飞回车辆前方预设距离处;所述回收控制策略为:驾驶员启动车辆中控台上的回收开关,车载终端接收到回收开关发出的控制信号后控制机舱的电动开合门开启、控制机座抬升至机舱外部,同时控制机舱内的超声波信号发射模块发出超声波脉冲信号,并向无人机发送返航信号;自动飞行控制模块接收该返航信号后,首先根据GPS信号飞回至车辆上方附近,然后无人机上的数据处理模块根据无人机上分散分布的多个超声波信号接收模块接收到超声波信号的时间差计算机舱的相对位置,自动飞行控制模块根据该计算得到的机舱位置信息控制无人机降落,降落过程中,自动飞行控制模块根据超声波信号实时修正无人机的降落路径,直至无人机落在机座上;然后车载终端控制机座下降,使无人机完全下降至机舱内;最后车载终端控制机舱的电动开合门关闭。优选的,所述无人机与车辆之间的预设距离为500~1000m。优选的,无人机巡航过程中,车上人员能够通过中控台上的摄像头俯仰调节旋钮调节摄像头的拍摄视角,具体控制过程为:操作人员调整摄像头调节旋钮,调节旋钮发出的控制信号通过车载终端和无线通讯模块发送至无人机的摄像头俯仰驱动装置,摄像头俯仰驱动装置驱动摄像头做出俯仰动作。优选的,无人机回收控制策略中,当无人机顺利落在机座上以后,自动飞行控制模块首先控制收折电机动作,使无人机四悬臂向前收折,同时控制上盖升降电机动作,将上盖升起,然后车载终端控制机座下降,基座下降到位后,车载终端控制电动开合门闭合,最后自动飞行控制模块控制上盖升降电机动作,使上盖下行,并紧贴在电动开合们的外壁上。优选的,所述无人机的巡航高度为30~100m。本专利技术的有益效果为:本专利技术通过简单的逻辑控制实现了无人机与车辆之间的联动航行,并采用超声波定位技术实现了无人机在车辆上的自动起降,为车载路况探测无人机可靠运行提供了扎实的控制理论依据。附图说明图1是本专利技术的实施例所提供的基于无人机的路况探测系统结构框图;图2-6是本专利技术的实施例所提供的无人机施放机构的释放过程各工位立体结构示意图;图7是本专利技术的实施例所提供的无人机施放前的侧视图;图8是本专利技术的实施例所提供的无人机施放后的侧视图;图9是本专利技术的实施例所提供的无人机的立体结构示意图;图10是本专利技术的实施例所提供的无人机另一视角的立体结构示意图;图11是本专利技术的实施例所提供的无人机又一视角的立体结构示意图;图12是本专利技术的实施例所提供的无人机收折状态的立体结构示意图;图13是本专利技术的实施例所提供的无人机收折状态的仰视图;图14是本专利技术的实施例所提供的无人机的收折传动机构原理图;图15是本专利技术的实施例所提供的无人机的升降传动机构原理图;图16是本专利技术的实施例所提供的升降机座立体结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术进行详细的描述。图1-16所示,是本专利技术所涉及的一种基于无人机的路况探测系统,包括无人机10和车载终端30;所述无人机10包括摄像头11、数据处理模块14、GPS导航模块12、自动飞行控制模块15以及无线通讯模块16,所诉摄像头11用于采集行车路线前方的路面视频信息,摄像头11将采集到的视频信号发送至数据处理模块14,数据处理模块14将视频信号转换为可供无线通讯模块收发的中转信号,所述无线通讯模块将中转信号远程发送至车载终端30,所述车载终端30又包括远程控制模块31和视频显示模块32,车载终端30对信号进行处理并将无人机10采集的视频信息实时显示在车辆中控屏上。本专利技术利用无人机10采集车辆前方一定范围内的路面通行视频,并将视频实时发送至车载终端30,驾驶者通过车辆中控屏就能够清楚的了解到前方车流情况,以便提前变更车道躲避拥堵,提高了通行效率。进一步的,还包括车载无人机施放及回收装置,所述车载无人机施放及回收装置位于车辆顶部,包括位于车辆顶棚20内的机舱,所述机舱顶部设有电动开合门,所述机舱内设有超声波信号发射模块,所述无人机10上设有至少三个超声波信号接收模块13,且各超声波信号接收模块13在无人机10上相互远离设置;回收无人机10时,自动飞行控制模块15首先根据GPS导航模块12的位置信息控制无人机10返航至车辆上方附近,然后机舱内的超声波信号发射模块间歇发出超声波脉冲信号,无人机10上的各超声波信号接收模块13接收该脉冲信号并发送至数据处理模块14,数据处理模块14根据各超声波信号接收模块13接收信号的时间差计算机舱相对于无人机10的具体位置,自动飞行控制模块15根据该位置信息控制无人机10落入机舱内。优选的,所述无人机10为四旋翼18无人飞行器,包括底盘102和上盖101,所述上盖101为鲨鱼鳍状本文档来自技高网...
一种车载路况探测无人机的控制方法

【技术保护点】
1.一种车载路况探测无人机的控制方法,其特征在于:包括施放控制策略、巡航控制策略和回收控制策略;所述施放控制策略为:驾驶员启动车辆中控台上的无人机施放开关,车载终端接收到施放开关发出的控制信号后控制车辆顶部机舱的电动开合门开启,然后控制机座升起,将无人机举升至机舱外部;随后车载终端自动通过无线通讯模块向无人机发送起飞信号,无人机自动飞行控控制模块接收到该起飞信号后控制无人机起飞,并向车辆行驶方向的前方飞行,此过程中,无人机不断通过GPS定位模块和无线通讯模块获取自身和车辆之间的相对位置信息,当无人机飞行至车辆前方预设距离时,自动飞行控制模块控制无人机与车辆保持等速前进;在此过程中,当无人机飞离机座后,车载终端控制机座下降至机舱内,然后控制机舱的电动开合门关闭;所述巡航控制策略为:当车辆导航功能开启时,车载终端通过无线通讯模块将导航路径发送至自动飞行控制模块,自动飞行控制模块控制无人机沿着该导航路径与车辆保持所述的预设距离并与车辆保持等速前进;当车辆导航功能未开启时,自动飞行控制模块首先默认控制无人机沿车辆行驶方向直线飞行,此时若自动飞行控制模块根据车辆GPS信号识别到车辆行驶方向改变时,自动飞行控制模块控制无人机调转方向,重新飞回车辆前方预设距离处;所述回收控制策略为:驾驶员启动车辆中控台上的回收开关,车载终端接收到回收开关发出的控制信号后控制机舱的电动开合门开启、控制机座抬升至机舱外部,同时控制机舱内的超声波信号发射模块发出超声波脉冲信号,并向无人机发送返航信号;自动飞行控制模块接收该返航信号后,首先根据GPS信号飞回至车辆上方附近,然后无人机上的数据处理模块根据无人机上分散分布的多个超声波信号接收模块接收到超声波信号的时间差计算机舱的相对位置,自动飞行控制模块根据该计算得到的机舱位置信息控制无人机降落,降落过程中,自动飞行控制模块根据超声波信号实时修正无人机的降落路径,直至无人机落在机座上;然后车载终端控制机座下降,使无人机完全下降至机舱内;最后车载终端控制机舱的电动开合门关闭。...

【技术特征摘要】
1.一种车载路况探测无人机的控制方法,其特征在于:包括施放控制策略、巡航控制策略和回收控制策略;所述施放控制策略为:驾驶员启动车辆中控台上的无人机施放开关,车载终端接收到施放开关发出的控制信号后控制车辆顶部机舱的电动开合门开启,然后控制机座升起,将无人机举升至机舱外部;随后车载终端自动通过无线通讯模块向无人机发送起飞信号,无人机自动飞行控控制模块接收到该起飞信号后控制无人机起飞,并向车辆行驶方向的前方飞行,此过程中,无人机不断通过GPS定位模块和无线通讯模块获取自身和车辆之间的相对位置信息,当无人机飞行至车辆前方预设距离时,自动飞行控制模块控制无人机与车辆保持等速前进;在此过程中,当无人机飞离机座后,车载终端控制机座下降至机舱内,然后控制机舱的电动开合门关闭;所述巡航控制策略为:当车辆导航功能开启时,车载终端通过无线通讯模块将导航路径发送至自动飞行控制模块,自动飞行控制模块控制无人机沿着该导航路径与车辆保持所述的预设距离并与车辆保持等速前进;当车辆导航功能未开启时,自动飞行控制模块首先默认控制无人机沿车辆行驶方向直线飞行,此时若自动飞行控制模块根据车辆GPS信号识别到车辆行驶方向改变时,自动飞行控制模块控制无人机调转方向,重新飞回车辆前方预设距离处;所述回收控制策略为:驾驶员启动车辆中控台上的回收开关,车载终端接收到回收开关发出的控制信号后控制机舱的电动开合门开启、控制机座抬升至机舱外部,同时控制机舱内的超声波信号发射模块发出超声波脉冲信号,并向无人机发送返航信号;自动飞行控制模块接收该返...

【专利技术属性】
技术研发人员:蒋斌
申请(专利权)人:安徽玄同工业设计有限公司
类型:发明
国别省市:安徽,34

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